전극 저항 테스트 방법 비교 - 4개의 프로브 대 2개의 프로브

리튬 이온 배터리 저항은 배터리 성능을 측정하는 중요한 지표 중 하나이며 리튬 이온 배터리 저항의 크기는 리튬 이온 배터리 용량, 사이클 수명 및 안전 성능에 직접적인 영향을 미치고 리튬 이온 배터리 저항의 요소에는 전극 재료가 있습니다. 공식, 전해질, 코팅 균질화 공정, 전극 저항 등 전극 저항은 전극 재료 성능 및 공식을 반영합니다. 전극 저항 테스트 결과를 통해 한편으로는 균질 코팅 공정 및 공식을 개선하여 재료 시스템의 신속한 평가를 실현하는 데 사용할 수 있습니다. 한편, 단일 제조 공정에 유입되지 않도록 저항 값이 큰 극 시트를 적시에 선별 및 분류 및 제거할 수 있으며, 터미널 제품의 품질을 향상시킵니다. 본 논문에서는 두 가지 테스트 방법의 차이를 4프로브와 2프로브 방식으로 테스트하였다. 두 테스트 방법의 개략도는 다음과 같습니다.

Electrode resistance test

그림 1. (a) 2개 프로브의 개략도 (b) 4개 프로브의 개략도


두 개의 프로브 테스트 중에 단자를 샘플에 놓고 교류 전압 신호를 입력하여 샘플 저항에 대한 전류를 수집하고 변환 관계를 통해 샘플 저항률을 얻습니다. 4개의 프로브를 샘플 표면에 놓고 샘플 저항 사이의 전압 신호를 변환 관계를 통해 얻습니다.

 

1. 실험장비 및 시험방법


1.1 실험 장비: 극 시트 저항기, 모델 B ER2500 , 전극 직경 14mm, 5~60MP의 압력을 가할 수 있음 a, 장비의 외관은 그림 2와 같습니다.

four probestwo probes

그림 2. (a) BER2500 외관 다이어그램 (b) BER2500 구조 다이어그램


1.2 테스트 방법: M RMS 소프트웨어에서 테스트 압력 강도 및 압력 유지 시간과 같은 매개변수를 설정하여 테스트를 시작합니다. 소프트웨어는 전극 두께, 저항, 비저항, 전도도 및 기타 데이터를 자동으로 읽습니다.


1.3 샘플 정보: 양극판 음극-1, 양극-1, 음극 시트 음극-2, 양극-2, 순수 멤브레인 샘플, 알루미늄 호일 및 구리 호일을 선택하고 전극판 저항을 2개의 프로브와 4개의 프로브로 테스트합니다. 각각 프로브.


2. 데이터 분석


2.1 스트립 포일 폴 시트의 시험 및 저항 분석


양극 시트 저항 테스트의 경우, 그림 3(a)는 작은 저항 전극 시트 음극-1(2^10)의 경우를 보여줍니다.1-6Ω * 센티미터 ) 순수 알루미늄 호일 저항률(2^10.884)-5.3316.370026Ω*센티미터 )은 약 10배 정도 차이가 나지만 저항값이 큰 전극시트 음극-2의 경우 4탐침 시험의 전극저항률이 1Ω*cm로 순수 전극보다 훨씬 크다. 알루미늄 호일. 도 3(b)에서 도 4(a) 및 (b)와 같이 박판의 전극 저항률을 초과하는 시트 캐소드-1(1444.94Ω*센티미터 )(0Ω*센티미터 )로 시험한 전극 저항률을 나타낸다. 다른 코팅과 호일 사이의 저항.

Electrode resistance testfour probes

수치 3. (a) 4단자법 양극판 저항시험 (b) 2단자법 양극판 저항시험


two probesElectrode resistance test

수치 4. (a) 4탐침법 음극판 저항시험 (b) 2탐침법 음극판 


저항 테스트


2. 박 순수한 막 저항 분석


건조 코팅된 호일이 없는 순수 필름 샘플의 저항 테스트는 두 가지 방법으로 수행됩니다. 그림 5에서 알 수 있듯이 단일층 시험(0 Ω * 센티미터 )의 비저항은 이중층 시험(0 Ω * 센티미터 )의 비저항과 거의 동일하며 순수 알루미늄 호일의 비저항( 2^10).27.26.884-5Ω * 센티미터 ) 또는 순동박(1.832^10-5.27.23Ω * 센티미터 ), 둘 -조사 방식의 하나의 층 시험 (1 Ω * 센티미터 )의 비저항은 더블 층 시험 (1 Ω * 센티미터 )의 비저항과 거의 동일하지만 두 프로브의 비저항은 프로브는 4-프로브 방법보다 클 것입니다.

four probes

그림 5. 4개의 프로브와 2개의 프로브에 의한 순수 막 저항성 테스트


2.3 메커니즘 분석


두 가지 시험 방법의 등가 회로도는 그림 6과 같으며, 그림 a는 2 프로브 극 저항의 회로도를 나타내며, 그림은 현재 전압이 샘플의 수직 종단에 인가되었음을 보여 주며, 그 결과는 극성 시트 R의 접촉 저항, R 코팅, R 컬렉터 유체의 전체 저항, 그 다음 저항률 및 저항률; 그림 b는 4탐침법으로 전극저항을 시험하는 회로의 개략도로서 인가전류를 시료표면에 인가하므로 전류의 방향을 경로 1, 2, 3으로 나눌 수 있다. 저항이 작음, 경로 2에서 전자가 대부분 통과, 경로 1, 3을 거의 통과, 측정된 극 시트 저항이 호일 저항에 가깝고, 시트 저항이 클 때, 경로 1을 통과하는 전자의 확률이 증가하고, 저항값도 증가하며, 4탐침법으로 전극면저항을 측정할 때, 측정된 절대값이 작기 때문에, Ω 수준까지 올라가도, 기기 정확도, 범위 및 시스템 압력 제어 및 안정성 요구 사항도 높기 때문에 안정적인 데이터를 얻기가 어렵습니다. 결론적으로 복합층의 저항을 선택하는 것이 적절하다. 따라서 안정적인 데이터를 얻기가 어렵습니다. 결론적으로 복합층의 저항을 선택하는 것이 적절하다. 따라서 안정적인 데이터를 얻기가 어렵습니다. 결론적으로 복합층의 저항을 선택하는 것이 적절하다.


two probesElectrode resistance test

그림 6. (a) 2개의 프로브 회로의 개략도 (b) 4개의 프로브 회로의 개략도

 

3. 요약


이 백서는 전극 저항의 차이를 비교한 결과 테스트 스트립 호일 극 샘플, 네 개의 프로브 테스트 저항 값이 두 개의 프로브보다 훨씬 적고 때로는 저항이 호일의 저항에 거의 가까워 구별할 수 없음을 보여줍니다. 코팅, 그리고 작은 값 때문에 기기 정밀도, 범위 및 시스템 압력 제어 안정성 요구 사항이 높기 때문에 안정적인 데이터를 얻기가 어렵습니다. 호일 없이 코팅만 테스트하고 저항 값은 옴 수준입니다. 2 프로브 테스트는 전극판의 총 침투 저항으로 코팅의 차이를 크게 구분할 수 있으며 리튬 배터리 및 모든 유형의 슈퍼 커패시터 테스트에 적합합니다.



  ;참조 문서


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2. BG베스트팔 등 알 . 고급 2점 접근 방식을 통해 결정된 상대 전극 저항에 대한 고강도 건식 혼합 및 캘린더링의 영향. 신문 ~의 에너지 저장 2017, 11, 76–85


3. 닐스 마인슈 등 알 . 배터리 전극의 전기 저항 측정을 위한 새로운 접촉 프로브 및 방법 에너지 테크놀 .2016, 4, 1550-1557

 

 


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